Qualityրի որակի մոնիտորինգ MKR1000- ի և ARTIK ամպի միջոցով. 13 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ներածություն

Այս նախագծի հիմնական նպատակն է օգտագործել MKR1000 և Samsung ARTIK Cloud լողավազանների pH և ջերմաստիճանի մակարդակները վերահսկելու համար:

Մենք կօգտագործենք ջերմաստիճանի տվիչ և pH կամ ջրածնի տվիչի հզորություն ՝ ջրի ալկալայնությունն ու թթվայնությունը չափելու համար:

Temperatureերմաստիճանը չափելը պարտադիր է, քանի որ այն կարող է ազդել pH- ի մակարդակի վրա: Solutionsանկացած լուծույթի ջերմաստիճանի բարձրացումը կհանգեցնի դրա մածուցիկության նվազման և լուծույթում նրա իոնների շարժունակության բարձրացման: Քանի որ pH- ը ջրածնի իոնի կոնցենտրացիայի չափիչ է, լուծույթի ջերմաստիճանի փոփոխությունը կարտացոլվի pH- ի հետագա փոփոխությամբ (1):

Levelերմաստիճանի ազդեցությունները ph մակարդակի վրա հետևյալն են.

• Temերմաստիճանի ազդեցությունները, որոնք նվազեցնում են էլեկտրոդի արձագանքման ճշգրտությունը և արագությունը:
• Տատանումների ջերմաստիճանի գործակիցը ազդում է սենսորով չափվող նյութի վրա ՝ լինի դա չափաբերման բուֆեր կամ նմուշ:

Կարդալ ավելին

Ինչու՞ պետք է հավասարակշռենք մեր լողավազանները:

Սա երկար քննարկում է լինելու: Կարող եք սա բաց թողնել Քայլ 1 -ին:)

Լողավազաններ կամ առնվազն արհեստականորեն արհեստական ջրհորներ `լողանալու և լողալու համար. Հետ գնացեք մ.թ.ա. 2600 թ. նվազագույնը: Այնուամենայնիվ, հիմնականում միկրոբների պոտենցիալ աղբյուրների պատճառով, ինչպիսիք են լողավազանում լողացող մարդիկ, կենդանիներ, ինչպիսիք են շները, սատկած վայրի կենդանիները և շրջակայքի բեկորները, ինչպիսիք են տերևները, խոտը և փոշին, լողավազանները հաճախ աղտոտված են և այդպիսով պարունակում են մի շարք մանրէներ, ներառյալ բակտերիաները և ջրիմուռները, որոնք կարող են առողջական խնդիրներ առաջացնել, ինչպիսիք են ականջի, քթի և կոկորդի վարակները: Եվ որպեսզի դա կանխվի, կամ գոնե նվազագույնի հասցվի, լողավազանները կանոնավոր կերպով պահպանվում են ֆիլտրացիայի, քլորացման, ընդհանուր ալկալայնության, կալցիումի կարծրության և pH մակարդակի կարգավորման միջոցով:

pH- ը կարող է դիտվել որպես ջրածնի հզորության հապավում, կամ ավելի ամբողջական ՝ ջրածնի իոնի կոնցենտրացիայի հզորություն: Այն նաև չափիչ է, թե որքանով է լողավազանի ջուրը թթու/ ալկալային: pH մակարդակը տատանվում է 0.0 -ից մինչև 14.0 -ի սահմաններում: Լողավազանի ջրի pH- ի իդեալական միջակայքը 7.2 -ից մինչև 7.8 է: 7.0 pH- ն չեզոք է `7.0 -ից ցածր թթվային, 7.0 -ից բարձր ալկալային: Եթե pH մակարդակը պահպանվում է նույն մակարդակի վրա, ինչ մեր աչքերում, որը սովորաբար 7.2 -ից 7.4 է, այրվող աչքերի կողմնակի ազդեցությունները նվազագույնի են հասցվում:

Երբ լողավազանը չափազանց թթվային է, այն կսկսի լուծարել մակերեսը ՝ ստեղծելով կոպիտություն, որն իդեալական է լողավազան ջրիմուռների աճեցման համար: Նմանատիպ արդյունք է տեղի ունենում սալիկապատ լողավազանների լոգարանների խառնուրդի դեպքում: Մետաղները նույնպես կոռոզիայի են ենթարկվում, որը ներառում է լողավազանի սարքավորումներ, խողովակների կցամասեր, պոմպի միացումներ և այլն: Այս մակերեւույթից առաջանում են սուլֆատներ, խառնուրդներ եւ մետաղների քայքայում: Այս սուլֆատները ջրից դուրս են գալիս լողավազանի պատերին և հատակին ՝ առաջացնելով տգեղ շագանակագույն և սև բծեր: Ավելին, քլորը, որն օգտագործվում է որպես ախտահանիչ լողավազանի ջրի մեջ, ակտիվանում է, մթնոլորտից շատ արագ կորչում, և այդպիսով դառնում անօգուտ, քանի որ կորցնում է ջուրը ախտահանելու ունակությունը: Ի վերջո, լողորդների աչքերն ու քիթը այրվում են, նրանց լողազգեստները մարում և կորչում են, իսկ մաշկը չորանում և քոր է գալիս:

Մյուս կողմից, երբ ջուրը չափազանց ալկալային է, լողավազանի ջրի կալցիումը զուգակցվում է կարբոնատների հետ և ձևավորում է կշեռք, որն առավելապես երևում է ջրագծում, որտեղ այն փոշին և կեղտը որսում է ՝ ժամանակի ընթացքում սևանալով: Լողավազանի ջուրը նույնպես սկսում է պղտորվել կամ պղտորվել, քանի որ կորցնում է իր փայլը: Կալցիումի կարբոնատը նաև հակված է լողավազանի ֆիլտրի մեջ ավազի վրա ափսե դուրս գալու ՝ այն արդյունավետորեն վերածելով ցեմենտի: Այսպիսով, եթե լողավազանի ավազի ֆիլտրը դառնում է ցեմենտի ֆիլտր, այն կորցնում է ավազանի ջրից կեղտը փակելու ունակությունը: Մեկ այլ ազդեցություն, որը պետք է նշել, այն է, որ pH- ի բարձրացման հետ մեկտեղ, քլորի ուժը, որը գործում է օտար մասնիկների վրա, կորչում է: Օրինակ է, որ 8.0 pH- ի դեպքում լողավազանը կարող է օգտագործել միայն քլորի թողարկված 20% -ը: Վերջապես, լողավազանի ալկալային ջրերում լողորդների աչքերն ու քիթը կարող են այրվել, իսկ մաշկը կարող է չորանալ և քոր առաջանալ:

Աղաղակեք իմ խմբի ընկերներ Ալիսսոնին և Այրային այս հիանալի հետազոտության համար:

Քայլ 1: Անհրաժեշտ նյութերի և ծրագրակազմի հավաքում

1. Arduino / Genuino 1000 ռուբլի
2. Arduino IDE
3. Samsung Artik ամպային հաշիվ
4. Jumper լարերը
5. 3 արական կապի վերնագիր
6. 170 պին մորուք
7. DFRobot pH հաշվիչ
8. DS18B20 Անջրանցիկ ջերմաստիճանի տվիչ
9. 4.7K Resistor x1
10. 200 օմ դիմադրություն
11. 2x3 դյույմ պլաստիկ տարա
12. արական և իգական աուդիո միակցիչ
13. Oldոդման երկաթ և կապար
14. Փոքր զոդման PCB

Քանի որ 4.7k ռեզիստորը պահեստում չէ, ես օգտագործեցի 2.4k x 2 = 4.8k ohms

Քայլ 2: Ստեղծեք ձեր ARTIK ամպային սարքի տեսակը

Գրանցվեք ARTIK Cloud- ի հետ: Գնացեք մշակողի կայք և ստեղծեք նոր «սարքի տեսակը»:

ARTIK Cloud- ի սարքերը կարող են լինել սենսորներ, սարքեր, ծրագրեր, ծառայություններ և այլն: Սովորաբար մեկ օգտվողը կունենա մեկ կամ մի քանի սարք, իսկ սարքերը կարող են հաղորդագրություններ ուղարկել կամ օգտագործվել ARTIK Cloud- ում հաղորդագրություններ ուղարկելու համար: իմացեք ավելին

Այնուհետև մուտքագրեք ձեր ցանկալի ցուցադրումը և եզակի անունը:

Քայլ 3: Ստեղծեք նոր մանիֆեստ ձեր սարքի տեսակի համար

Ձեր սարքի տեսակի վրա ստեղծեք նոր մանիֆեստ:

Մանիֆեստը, որը կապված է սարքի տեսակի հետ, նկարագրում է տվյալների կառուցվածքը: Երբ դիմումը կամ սարքը հաղորդագրություն է ուղարկում ARTIK Cloud- ին, Manifest- ը որպես մուտքագրում է տվյալ տվյալների համապատասխանող տող և դուրս է բերում նորմալացված դաշտերի/արժեքների ցանկ, որոնք ARTIK Cloud- ը կարող է պահել: իմացեք ավելին

Մուտքագրեք ջերմաստիճանը որպես տվյալների դաշտեր, այն ինքնաբերաբար կդառնա ջերմաստիճան:

Ավելացրեք տվյալների մեկ այլ դաշտ և անվանեք այն ph: օգտագործել ppm կամ մասեր մեկ նշման համար:

ph կամ ջրածնի հզորությունը օգտագործվում է ջրի ալկալայնությունն ու թթվայնությունը հավասարակշռելու համար: peratերմաստիճանը կարող է ազդել ph- ի արժեքի վրա: Temperatureերմաստիճանի բարձրացումը կապված է մոլեկուլային թրթռումների ավելացման հետ, ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում ջրածնի իոնները նույնպես ավելանում են ՝ ջրածնային կապերի ձևավորման միտումի նվազման պատճառով, ինչը հանգեցնում է pH- ի նվազման: իմացեք ավելին

Բաց թողնել գործողությունների կանոնները, քանի որ դրանք մեզ պետք չեն գալու:

Այնուհետև ակտիվացրեք ձեր մանիֆեստի ֆայլը:

Քայլ 4: Ստեղծեք ձեր դիմումը

Գնացեք ARTIK Cloud Applications և կտտացրեք նոր ծրագիր:

Յուրաքանչյուր հավելվածին տրվում է եզակի ID ՝ ARTIK Cloud- ի կողմից: Applicationրագրի ID- ն պահանջվում է OAuth2 մուտքի նշան ստանալու և ծրագրից տվյալներ պահանջելու համար, պայմանով, որ օգտագործողը մուտք է գործել: իմացեք ավելին

Մուտքագրեք ձեր ցանկալի ծրագրի անունը և նույնականացման վերահղման url- ը: Նշեք, որ նույնականացման վերահղման url- ն անհրաժեշտ է: Այն օգտագործվում է այս հավելվածի օգտվողներին նույնականացնելու համար, ուստի մուտքի կարիք ունենալու դեպքում այն կուղղորդվի դեպի այս հասցեն: Մենք օգտագործել ենք https:// localhost/8080/նմուշի համար:

Այժմ ձեր դիմումի թույլտվությունը կարդացեք և գրեք, նավարկեք դեպի ձեր սարքը, այնուհետև պահեք:

Շնորհավորում եմ, դուք այժմ ունեք ձեր դիմումը:

Քայլ 5. Միացրեք ARTIK Cloud- ը ձեր սարքին

Այժմ, երբ ձեր backend- ը պատրաստ է: Եկեք գնանք ձեր ARTIK Cloud Charts ՝ ձեր տվյալները դիտելու համար:

Գնացեք դեպի իմ սարքերը և կտտացրեք միացնել մեկ այլ սարք:

Որոնեք և կտտացրեք ավելի վաղ ստեղծված ձեր նոր սարքի տեսակին, այնուհետև կտտացրեք միացնել սարքը:

Կտտացրեք ձեր միացված սարքի կարգավորումները ՝ ավելի շատ տեղեկություններ ցուցադրելու համար:

Նկատի ունեցեք Սարքի ID- ն և Token- ը, քանի որ դա ձեզ անհրաժեշտ կլինի հաջորդ քայլերում:

Աջ վահանակի վրա կտտացրեք դիտել ձեր տվյալները:

Ձեր սարքաշարի գործարկումից հետո գծապատկերը կունենա տվյալներ:

Կատարված է ARTIK Cloud կարգավորման համար::)

Քայլ 6. Միացրեք Temp և PH տվիչները MKR1000- ին:

Ահա կապի կապը.

• GND ջերմաստիճանը մինչև MRK1000 GND
• Temերմաստիճանը դուրս եկեք MKR1000 Թվային կապում 1
• Pերմաստիճանը VCC- ից մինչև MKV1000 5V
• Միացրեք 4.7K դիմադրություն Temp VCC- ին և Temp OUT- ին
• pH GND- ից MRK1000 GND
• pH- ից MKR1000 Անալոգային կապում 1
• pH VCC- ից MKR1000 5V

Լրացուցիչ. Մենք օգտագործել ենք ձայնային արական և իգական միակցիչ `ջերմաստիճանի զոնդը հեշտությամբ անջատելու համար:

Ավելի մանրամասն հրահանգների համար նայեք պատկերներին:

Քայլ 7: Կարգավորեք ձեր Arduino IDE խորհրդի կառավարիչը

Եթե արդեն տեղադրել եք MKR1000 տախտակը, բաց թողեք այս քայլը:

Բացեք ձեր Arduino IDE- ն:

Գնացեք Գործիքներ> Տախտակ> Տախտակի կառավարիչ:

Այնուհետեւ որոնեք mkr1000:

Տեղադրեք Arduino SAMD խորհուրդը, այն կարող է աջակցել ինչպես Zero- ին, այնպես էլ MKR1000- ին:

Քայլ 8: Ավելացրեք անհրաժեշտ գրադարաններ

Որպեսզի մեր տվիչները և wifi- ն աշխատեն, մեզ անհրաժեշտ կլինեն հետևյալ գրադարանները:

1. FlashStorage - օգտագործվում է pH- ի ճշգրտման օֆսեթը պահպանելու համար
2. ArduinoThread - այն օգտագործել է սենսորներ առանձին թեմայում կարդալու համար:
3. ArduinoJson - մենք դա կօգտագործենք JSON- ի տվյալները ARTIK Cloud- ին ուղարկելու համար
4. WiFi101 - օգտագործվում է mkr1000- ի հետ wifi կապը միացնելու համար
5. ArduinoHttpClient - API- ին միանալու հյուրընկալող
6. OneWire - անհրաժեշտ է ջերմաստիճանի տվիչից թվային մուտքագրում կարդալու համար
7. DallasTemperature - Դալլասի ջերմաստիճանի տվիչ պահանջվող գրադարան

Գնալ դեպի ուրվագիծ> Ներառել գրադարանը> Կառավարել գրադարանները

Փնտրեք այս գրադարանները և ներբեռնեք դրանք:

Քայլ 9: Վերբեռնեք Arduino ծածկագիրը

Այժմ միացրեք MKR1000- ը ձեր համակարգչին/նոութբուքին:

Ձեր Arduino- ն պետք է ինքնաբերաբար հայտնաբերի ձեր MKR1000- ը: Հակառակ դեպքում հավաքածուն ձեռքով է:

Ներբեռնեք իմ GitHub- ի ծրագրակազմը այստեղ

Փոխեք ձեր սեփական ARTIK Cloud սարքի ID- ն և նշանը:

String deviceID = "artik ամպային սարքի id"; // տեղադրեք ձեր սարքի ID- ն այստեղ ստեղծված ձեռնարկից String deviceToken = "artik cloud device token"; // տեղադրեք ձեր սարքի նշանը ՝ ստեղծված ձեռնարկից

Փոխեք ձեր սեփական wifi ssid- ը/անունը և գաղտնաբառը:

/** Wifi Setting **/ #սահմանել WIFI_AP «ձեր wifi ssid» #սահմանել WIFI_PWD «wifi գաղտնաբառ»

Այնուհետև Upրագրաշարի կոդը վերբեռնեք MKR1000 և սկսեք մոնիտորինգը:

Ես շուտով ավելացնում եմ ծածկագրի այլ ձեռնարկներ:

Ձեր WiFi- ն պետք է ունենա ինտերնետ կապ

Վերադարձեք ձեր ARTIK Cloud և ստուգեք գործարկվող տվյալների առկայությունը:

Ես ինտեգրվել եմ DFRobot- ից չափագրման մեթոդը իմ ծածկագրին:

Եթե ցանկանում եք չափել ձեր pH տվիչը, այստեղ հետևեք դրանց 1 -ին մեթոդին:

Շնորհավորում եմ: Դուք հաջողությամբ միացրել եք ձեր տվիչները ամպի միջոցով:

Քայլ 10: Դարձրեք այն դյուրակիր: - Հեռացվող ջերմաստիճանի տվիչ

Մենք պետք է վերադասավորենք ջերմաստիճանի տվիչի միացումը `այն անջատելի դարձնելու համար:

Սա ներառում է ռեզիստորների և անջատվող միակցիչի լարերը:

Սկզբում մենք կդնենք 4.7k դիմադրությունը և դրա միակցիչները:

Ես օգտագործել եմ 2.4kohms x 2 = 2.8k omhs, քանի որ այն պահեստում չէ: Բայց, այնուամենայնիվ, մենք լավն ենք:

1. Տեղադրեք MKR1000- ից մինչև 170 Pin Breadboard, 5V կապը պետք է լինի տախտակի առաջին կապում
2. Տեղադրեք 4.7k դիմադրիչը հացահատիկի վերջին կապումներին կամ դատարկ կապում:
3. Դիմադրության առաջին ծայրը միացրեք 5 Վ -ին `օգտագործելով jumper մետաղալար:
4. Երկրորդ ծայրը միացրեք մյուս կողմի դատարկ քորոցին:
5. Միացրեք այդ քորոցը թվային փին 1 -ին:

Եթե դժվարություններ ունեք, հետևեք վերը նշված պատկերներին:

Հաջորդը maleոդեք մեր արական աուդիո միակցիչը ջերմաստիճանի տվիչին

1. Կարմիր մետաղալար / VCC մինչև պղնձի վերև
2. Կանաչ / GND մինչև միջին պղինձ
3. Դեղին / Տվյալներ մինչև ներքևի պղինձ

Տեսեք վերևի 4 -րդ էկրանը:

Հաջորդը կպցրեք կին աուդիո միակցիչը PCB- ին

1. Տեղադրեք իգական միակցիչը PCB- ում 4x5 զոդման անցքով:
2. Տեղադրեք 3 փին վերնագիրը անցքի վերջին շարքում:
3. Տեղադրեք 200 omhs և կպցրեք աուդիո միակցիչի ծայրին և երկրորդ ծայրը `վերնագրի մոտակա քորոցին:
4. Ձայնային միակցիչի մնացած վերնագրի կապը կպցրեք վերնագրի քորոցին:

Տես 5, 6, 7, 8 -րդ նկարը վերևում: Կարճ միացումից խուսափելու համար ես օգտագործել եմ 200 օմ ջերմային սենսորի դրական մետաղալարով:

Քայլ 11: Դարձրեք այն դյուրակիր: - Սենսորների տեղադրում

Ձեռք բերեք ձեր 2x3 պլաստիկ տարան:

Կատարեք անցքի անցք `pH- ի և Temp զոնդերի սենսորների հեշտ անջատման համար:

1. Նկարի՛ր կանացի միակցիչի և BNC միակցիչի նույն շրջագծով շրջան:
2. Համոզվեք, որ դրանք այդքան մոտ կամ հեռու չեն:
3. Careգուշորեն կտրեք շրջանակը ՝ օգտագործելով տաք դանակ կամ ձեր ուզած ցանկացած հորատման գործիք:
4. Տեղադրեք ph Meter և կանացի աուդիո միակցիչի BNC միակցիչը:
5. Ավելացրեք Jumper լարերը կանացի աուդիո միակցիչների փին վերնագրերի վրա
6. Կպչեք դրանք միասին, որպեսզի այն հեշտությամբ չհեռացվի:

Քայլ 12: Դարձրեք այն դյուրակիր - ավելացրեք MKR1000 միացումներ

Միացրեք pH ցուցիչ.

1. Միացրեք 3 jumper լարերը ph հաշվիչների սենսորների իգական վերնագրից MKR1000- ին
2. Տեղադրեք ph հաշվիչ VCC- ից մինչև 5V, GND- ից GND և տվյալների կապը `A1- ին

Միացրեք ջերմաստիճանի տվիչ.

Տեղադրեք ջերմաստիճանի տվիչ VCC- ից մինչև 5V, GND- ից մինչև GND և Data- ը Breadboard- ի լրացուցիչ քորոցին, որտեղ 4.7k դիմադրիչը միացված է թվային 1 -ին կապին:

Միացրեք մարտկոցը MKR1000- ի համար և ծածկեք տարան:

Վերջապես, կցեք ջերմաստիճանի և pH սենսորը:

Վիոլա! Շնորհավորում եմ, դուք այժմ ունեք ձեր լողավազանի մոնիտորինգի սարքը:

Քայլ 13: Վերջապես: Փորձություն դաշտում:

MKR1000- ը միացնելուց և wifi- ին միանալուց հետո այն կսկսի ընթերցումներ ուղարկել սենսորներից, Թվային PIN 13 LED- ը կթարթվի մեկ հաջողված ուղարկումից մեկ անգամ:

Մենք փորձարկել ենք ապարատային տվիչը մասնավոր, հանրային և դպրոցական լողավազանում:

Այս հարցվողների լողավազանից տվյալների հավաքումը մեզ հնարավորություն տվեց վերլուծել սարքավորման հնարավորությունները:

MKR1000- ի և տվիչի տեղադրումը տուփի վրա թույլ է տալիս խուսափել ջրի աղտոտումից:

Դրանով դուք կարող եք վերահսկել ձեր ջրի որակը և դրանք նորմալացնել ՝ տեղադրելով ցանկալի քիմիական նյութեր:

Հուսով եմ, որ այս ուսանելի ձեռնարկը կօգնի մարդկանց ստեղծել իրենց սեփական լողավազանի ջրի որակի մոնիտորինգի իրենց սեփական սարքը: Թող լողավազանի ջրի որակի շարունակական վատթարացման վերաբերյալ իրազեկվածությունը մեծանա, քանի որ մարդիկ ավելի շատ կենտրոնանում են առաջարկվող հարմարությունների վրա `փոխարենը ստուգելու, թե որքանով են դրանք անվտանգ: Նրանք նաև մտադիր են նպաստել համայնքին `կարողանալով միջոցներ տրամադրել` ջրի որակի փորձարկումն ավելի արդյունավետ և արդյունավետ դարձնելու `առանց ռեսուրսների անհարկի զոհաբերության:

Ազատ զգալ կրկնօրինակեք այն և ուրախացեք թույն բաներ պատրաստել::)